[发明专利]一种实时CCD数字图像数据暗电流校正方法

摘要

一种实时CCD数字图像数据暗电流校正方法，首先利用CCD器件的温度和积分时间信息计算CCD当前的平均暗电流，并使用暗电流像元响应不一致性系数分别计算每个像元的暗电流水平；然后利用当前成像电路的相对等效增益，计算成像图像中的暗电流数值，通过消除图像数据的暗电流信息，实现数字图像的暗电流校正。本发明解决了无暗像元CCD的暗电流校正问题，且消除了暗电流像元响应的非均匀性噪声，方法中只使用乘法和加法运算，有利于工程实现。

主权项

1、一种实时CCD数字图像数据暗电流校正方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据CCD器件的工作温度和积分时间计算当前图像数据的平均暗电流，计算公式为其中D_R为CCD器件产生的平均暗电流，单位为DN，N为采用最小二乘法对暗电流与CCD器件工作温度、积分时间的实测关系曲线进行多项式拟合时采用的多项式的最高次数，i为多项式的次数，0≤i≤N，k_i为i次多项式的系数，T为CCD器件的工作温度，单位为K，I_T为CCD器件的积分时间，单位为ms；(2)设置成像电路的相对等效增益为1，利用暗电流像元响应不一致性系数对步骤(1)得到的平均暗电流进行修正，分别计算每个像元的暗电流水平，计算公式为D_R(n)＝r(n)×D_R，其中D_R(n)为第n个像元的暗电流，r(n)为第n个像元的暗电流像元响应不一致性系数，r(n)的获取方法如下：测量多组暗电流数据，建立如下方程组：DR1(n)=r(n)×DR1DR2(n)=r(n)×DR2······DRw(n)=r(n)×DRw]]>其中D_Rw(n)为第W次测量时第n个像元的暗电流数值，D_Rw为第W次测量时暗电流响应的平均值，根据上述方程并利用最小二乘法即可计算得到系数r(n)；(3)根据当前成像电路的实际相对等效增益，对步骤(2)中得到的暗电流水平进行修正，得到成像电路在实际相对等效增益下图像数据中各像元的暗电流数值，计算公式为D_R′(n)＝D_R(n)×G，其中D_R′(n)为经过增益修正后第n个像元的暗电流，G为成像电路的实际相对等效增益，G_A为成像电路的模拟增益，G_D为成像电路的数字增益，G_A0为成像电路开机默认的模拟增益，G_D0为成像电路开机默认的数字增益；(4)对每个像元的暗电流进行剔除，完成对图像数据的暗电流校正，计算公式为P′(n)＝P(n)-D_R′(n)，其中P(n)为当前图像数据中第n个像元的原始灰度值，P′(n)为当前图像数据中第n个像元经暗电流校正后的灰度值。